CN204144233U - 基板支撑载体和用于处理基板的系统 - Google Patents
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Abstract
本文提供了基板支撑载体和用于处理基板的系统的实施方式。在一些实施方式中,基板支撑载体可包括第一基板支撑板、第二基板支撑板和具有支撑特征部件的基座,所述支撑特征部件将第一基板支撑板和第二基板支撑板以距彼此约0°至180°的角度可移动地定位。在一些实施方式中,支撑特征部件可在基板处理期间将第一基板支撑板和第二基板支撑板以距彼此约4°至约20°的角度定位。在一些实施方式中,支撑特征部件可在基板的装载和卸载期间将第一基板支撑板和第二基板支撑板以距彼此约90°至约180°的角度定位。
Description
技术领域
本实用新型的实施方式通常涉及半导体处理设备,且更具体地说,本实用新型的实施方式涉及用于高容量(high volume)、低成本基板处理模块中的促进基板的快速装载和卸载的基板支撑载体。
背景技术
传统的基板处理设备被设计用于具有极端要求和具有所涉及的极高成本的半导体应用。然而,这些系统全部具有高成本和不能够高产量自动化。
为了实现对于诸如例如在高产量下的光生伏打应用之类的各种应用的极低成本基板处理,发明人相信需要彻底的改变而不是仅仅使一切变得更大。例如,发明人已观察到,分批处理反应器(batch reactor)在具有高成本的材料、消耗品和自动化挑战的产量方面受限。还需要极高流率(flowrate)的氢、氮、水和前驱物。此外,当生长厚的膜时,产生大量危险的副产物。
基板的高效装载和卸载是实现高容量、低成本基板处理的关键。因此,发明人已提供用于高容量、低成本基板处理模块中的促进基板的快速装载和卸载的基板支撑载体的实施方式。
实用新型内容
本文提供了基板支撑载体的实施方式。在一些实施方式中,基板支撑载体可包括第一基板支撑板、第二基板支撑板和具有支撑特征部件的基座(base),所述支撑特征部件将第一基板支撑板和第二基板支撑板以距彼此约0°至180°的角度可移动地定位。在一些实施方式中,支撑特征部件可在基板处理期间将第一基板支撑板和第二基板支撑板以距彼此约4°至约20°的角度定位。在一些实施方式中,支撑特征部件可在基板的装载和卸载期间将第一基板支撑板和第二基板支撑板以距彼此约90°至约180°的角度定位。
在一些实施方式中,用于处理基板的系统可包括:载体,用于在基板处理工具中支撑一或多个基板,所述载体包括第一基板支撑板、第二基板支撑板和基座,所述基座具有支撑特征部件,所述支撑特征部件将第一基板支撑板和第二基板支撑板以距彼此约0°至180°的角度可移动地定位;和放置装置,所述放置装置用于将基板放置在第一基板支撑板和第二基板支撑板上。
在下文中描述本实用新型的其他和进一步实施方式。
附图说明
在上文中简要概述且下文中更加详细论述的本实用新型的实施方式可由参考附图中所示的本实用新型的说明性实施方式而理解。然而,应注意,附图仅图示本实用新型的典型实施方式且因此不将附图视为限制本实用新型的范围,因为本实用新型可允许其他同等有效的实施方式。
图1图示根据本实用新型的一些实施方式的索引(indexed)内联(inline)基板处理工具。
图2是根据本实用新型的一些实施方式的基板处理工具的模块的截面图。
图3是根据本实用新型的一些实施方式的基板处理工具的模块。
图4是根据本实用新型的一些实施方式的进气口的示意顶视图。
图5是根据本实用新型的一些实施方式的用于基板处理工具的基板载体的截面示意侧视图。
图6A图示根据本实用新型的一些实施方式的处于打开/降低位置的装载/卸载模块中的基板支撑载体的等角图(isometric view)。
图6B图示根据本实用新型的一些实施方式的处于闭合/上升位置的装载/卸载模块中的基板支撑载体的等角图。
图7是根据本实用新型的一些实施方式的具有用于在基板支撑板上装载/卸载基板的终端受动器(end effector)的基板运送机械手的示意顶视图。
为了便于理解,在可能的情况下,已使用相同附图标记来指定对诸图共用的相同元件。附图并未按比例绘制,且为清楚起见可将附图简化。可以预期,一个实施方式的元件和特征部件可有利地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。
具体实施方式
本文提供了用于基板处理的高容量、低成本系统的实施方式。虽然不限于范围,但是发明人相信,本创新的基板处理系统可尤为有利于太阳能电池制造应用。
与用于执行多步骤基板工艺的传统基板处理工具相比,本创新的系统可有利地提供成本效益合算和简单的可制造性,以及有能量和成本效益的使用。
例如,基本设计部件是基于平板以简化制造和由使用标准形式的易于得到的材料包含成本以使成本降低。可使用高可靠性的线性灯(linear lamp)。可对于专门的应用最佳化专门的灯。所述灯可以是通常用于外延沉积反应器中的类型的灯。也可针对每一专门的应用最佳化系统之内的流场(flowfield)以最小化浪费。设计最小化净化气体需求和最大化前驱物的利用。清洁气体可被添加到排气系统以促进所沉积材料从排气通道的去除。装载和卸载自动化也可被分离以有助于内联处理。也可离线处理复杂自动化。基板被预装载到载体(接受器(susceptor))上以便最大化系统灵活性,从而有助于与其他步骤的集成。系统提供系统配置的灵活性。例如,对于多层结构或更高产量,多个沉积腔室(或站)可被合并。
用于外延硅沉积的高容量、低成本系统的实施方式可使用独立基板处理工具、群集基板处理工具或索引内联基板处理工具执行。图1是根据本实用新型的一些实施方式的索引内联基板处理工具100。索引内联基板处理工具100可通常被配置以对于所需的半导体应用在基板上执行任何工艺。例如,在一些实施方式中,索引内联基板处理工具100可被配置以执行一或多个沉积工艺,例如诸如外延沉积工艺。
索引内联基板处理工具100通常包含以直线排列耦接在一起的多个模块112(图示的第一模块102A、第二模块102B、第三模块102C、第四模块102D、第五模块102E、第六模块102F和第七模块102G)。基板可移动经过索引内联基板处理工具100,如箭头122所示。在一些实施方式中,一或多个基板可被布置在例如诸如如下文关于图5所述的基板支撑载体502的基板载体上,以有助于经过索引内联基板处理工具100的一或多个基板的移动。
多个模块112的每个模块可分别地被配置以执行所需工艺的一部分。经利用每个模块以仅执行所需工艺的一部分,多个模块112的每一模块可被具体地配置和/或最佳化以按相对于所述工艺的所述部分的最有效的方式操作,从而使索引内联基板处理工具100与用于执行多步骤工艺的常用工具相比更加有效。
此外,经过在每一模块中执行所需工艺的一部分,提供至每一模块的工艺资源(例如,电力、工艺气体或类似资源)可被仅完成所述模块被配置以完成的工艺的所述部分所需的工艺资源量来确定,从而进一步使得本创新的索引内联基板处理工具100与用于执行多步骤工艺的常用工具相比更加有效。
此外,分开的模块有利地允许在一或多个基板上沉积不同掺杂剂的层,例如,10微米的p++掺杂剂;10微米的p+掺杂剂;10微米的n掺杂剂。同时,传统单个腔室禁止沉积不同掺杂剂,因为所述掺杂剂彼此干扰。此外,由于在模块之间的净化气体的使用(下文中论述),内联线性沉积(inlinelinear deposition)帮助防止载体上的来自基板的外延硅(Si)的过度生长(over growth)或桥接(bridging),在从一个模块到下一个模块的传递阶段(transfer stage)期间提供蚀刻效应,在所述内联线性沉积中外延层在分开的腔室中积聚。
在索引内联基板处理工具100的示例性配置中,在一些实施方式中,第一模块102A可被配置以提供净化气体以例如从基板和/或基板载体去除杂质和/或将基板引入适当气氛中以用于沉积。第二模块102B可被配置以预热或执行温度渐变(ramp),以将基板温度升高至适用于执行沉积的温度。第三模块102C可被配置以在沉积材料之前执行烘烤以从基板去除易挥发杂质。第四模块102D可被配置以在基板上沉积所需材料。第五模块102E可被配置以执行沉积后工艺,例如诸如退火工艺。第六模块102F可被配置以冷却基板。第七模块102G可被配置以在基板和/或基板载体从索引内联基板处理工具100去除之前,提供净化气体以例如从基板和/或基板载体去除工艺残余物。在不需要某些工艺的实施方式中,可省去被设置用于所述工艺的那部分的模块。例如,如果在沉积之后不需要退火,那么被设置用于退火的模块(例如,在上文示例性实施方式中的第五模块102E)可省去或可由设置用于不同的所需工艺的模块所代替。
基板处理工具100的一些实施方式包括内联“推动机构”(未图示)或能够连续传送毗邻的基板载体通过模块102A至102G的其他机构。例如,索引输送可使用气动活塞式(pneumatic plunger-type)推动机构以驱动载体模块向前通过内联反应器。
多个模块的一些模块或所有模块可例如被阻挡物118与相邻模块隔离或阻挡,以有助于相对于索引内联基板处理工具100中的其他模块保持隔离的处理空间。例如,在一些实施方式中,阻挡物118可以是气帘,诸如空气或惰性气体的气帘,所述气帘被提供在相邻模块之间以将这些模块彼此隔离或实质上隔离。在一些实施方式中,气帘可被沿着每一模块或所需模块(诸如沉积或掺杂模块)的所有四个垂直壁提供,以限制在模块或载体的不希望的位置中的不需要的交叉污染或沉积。所述隔离还防止诸如碳或湿气之类的污染物到达反应区域/基板。
在一些实施方式中,阻挡物118可以是闸门或门,所述闸门或门可打开以允许基板载体从一个模块移动到下一个模块,并且所述闸门或门可被关闭以将模块隔离。在一些实施方式中,索引内联基板处理工具100可包括气帘和闸门两者,例如,使用使用气帘以将一些模块隔开和使用闸门以将其他模块隔开,和/或使用气帘与闸门将一些模块隔开。一旦推动机构将基板载体传递至每一腔室中的所需位置,门/闸门组件(和腔室衬垫元件)围绕基板载体形成密封以在每一腔室之内形成封闭区域。随着门机构打开或关闭,气流(即,气体净化,或气帘)被提供在每一门和所述门的相邻载体之间以防止腔室之间的交叉污染。所提供的气流由一或多个排气口接收,所述排气口被布置在处理工具100的底部中。
在一些实施方式中,隔离由净化气帘提供,净化气帘根据气帘的位置使用氮气或氩气。例如,在较热处理区域中的气帘将使用氩气形成。远离较热处理区域的接近闸门的较冷区域中的气帘可由氮气提供以最小化操作成本。氮气帘可仅用于每一模块的冷的惰性区段。
在一些实施方式中,装载模块104可被布置在索引内联基板处理工具100的第一端114处,而卸载模块106可被布置在索引内联基板处理工具100的第二端116处。当装载模块104和卸载模块106存在时,装载模块104和卸载模块106可分别有助于提供基板到索引内联基板处理工具100、和从索引内联基板处理工具100去除基板。在一些实施方式中,装载模块104和卸载模块106可提供真空泵抽(pump down)和泵回(pump back)至大气压的功能,以有助于将基板从索引内联基板处理工具100外部的大气环境传递至索引内联基板处理工具100之内的环境(所述索引内联基板处理工具100之内的环境可包括真空压强)。在一些实施方式中,一或多个基板载体传送机械手可被用于提供基板载体和从装载模块104和卸载模块106去除基板载体,从而提供基板载体往返于索引内联基板处理工具100的自动装载和卸载。
在一些实施方式中,轨道(track)120可被沿着索引内联基板处理工具100的轴向长度提供,以有助于导向基板载体通过索引内联基板处理工具100。轨道120可被沿着设备地面或其他基座表面提供,在所述地面或表面上安装了索引内联基板处理工具100。在所述实施方式中,每一模块可被配置以被装配以使得轨道120可被沿着模块的暴露底部定位,以有助于沿着轨道120移动基板载体和将基板载体移动通过每一各个模块。或者,一旦以线性阵列装配,轨道120就可被安装到模块的底表面。或者,轨道120的各部分可被安装到每一单个模块的底表面,以使得在以线性阵列装配所有模块之后,形成完整的轨道120。在一些实施方式中,轨道120可包括轮子、滚珠轴承或其他类型的滚子以有助于基板载体沿着轨道120的低摩擦运动。在一些实施方式中,轨道120可由低摩擦材料(诸如下文关于图2所述的低摩擦材料)制成或可涂有所述低摩擦材料,以有助于基板载体沿着轨道120的低摩擦运动。
在一些实施方式中,清洁模块110可被布置在装载模块100和卸载模块106之间。当存在时,清洁模块110可清洁和/或准备基板载体以接收另外的一或多个用于随后行进通过索引内联基板处理工具100(如由返回路径箭头108所示)的基板。因而,基板载体可被再使用多次。
图2图示诸如模块102D的模块的示例性配置的截面图,所述模块可被用作如上所述的多个模块112的一或多个模块,且在一些实施方式中,所述模块可被用作被设置用于在基板上沉积材料的模块。尽管通常根据具体模块(102E)在下文中论述,但是下文的论述通常适用于所有模块,除仅专门为沉积工艺所需的部件和/或配置之外。
参看图2,在一些实施方式中,模块102D通常包含外壳202。外壳202可以由适用于半导体处理的任何材料制成,所述材料例如诸如铝、不锈钢或类似材料之类的金属。外壳202可具有适合于容纳基板载体(例如,如下所述的基板支撑载体502)的任何尺寸,所述基板载体被配置以携带给定尺寸的一或多个基板以及有助于所需流率和轮廓(profile)。例如,在一些实施方式中,外壳可具有约24英寸或约36英寸的高度或长度和约6英寸的深度。
在一些实施方式中,外壳202可以凭借将多个板材耦接在一起以形成外壳202来装配。每一外壳202可被配置以形成特定模块(例如,模块102D),所述特定模块能够执行工艺的所需部分。凭借以此方式装配外壳202,可借助于简单且成本有效的工艺对多个应用以多个数量生产外壳202。
外壳的下表面206支撑基板载体和为基板载体提供用于线性移动通过模块102D到达多个模块的相邻模块的路径。在一些实施方式中,下表面206可被配置为轨道120。在一些实施方式中,下表面206可具有轨道120,或耦接到下表面206的所述轨道120的一部分。在一些实施方式中,下表面206或轨道120可包含涂层,例如诸如包含镍合金(NiAl)的涂层的干膜润滑剂(dry lubricant),以有助于基板载体移动通过模块102D。替代地,或结合地,在一些实施方式中,多个滚子(在228处以虚线图示)可被布置在下表面206之上以有助于基板载体移动通过模块102D。在所述实施方式中,多个滚子228可由对工艺环境不反应的任何材料制成,所述材料例如诸如是石英(SiO2)。锁定装置224、226可用于将基板载体保持就位,同时保持在诸如模块120D之类的模块中。
在一些实施方式中,阻挡物219可被接近于外壳202的第一端216和/或第二端218布置(例如,用以形成如图1中所示的阻挡物118)。当存在时,阻挡物219将多个模块的每一模块与相邻模块隔离,以防止模块之间的环境的混合或交叉污染。在一些实施方式中,阻挡物219可以是例如净化气体的气流,所述气流由布置在模块102D之上的进气口(例如,诸如进气口208)提供。替代地,或结合地,在一些实施方式中,阻挡物219可以是活动闸门。闸门例如在该顺序的沉积部分期间为某些工艺提供额外隔离。
在一些实施方式中,闸门可由金属制成,所述金属诸如是铝、抛光不锈钢或类似金属。在其他实施方式中,处理系统的较热区域中的闸门可由石英制成以承受高温。
在一些实施方式中,模块102D可包含布置在外壳的一或多侧面中的一或多个窗,所述一或多个窗例如诸如是布置在外壳202的侧面220中的窗214,如图2中所示。当存在时,窗214允许辐射热被从例如辐射热灯提供到外壳202中,所述辐射热灯布置在与外壳202的内部体积相对的窗214的一侧上。窗214可由适合的任何材料制成,所述适合的任何材料适合于允许辐射热穿过窗214同时在暴露给外壳202之内的处理环境时抗退化。例如,在一些实施方式中,窗214可由石英(SiO2)制成。
在一些实施方式中,模块102D可包括进气口208,所述进气口208接近于外壳202的顶部230布置,以经由在外壳202中形成的通孔231提供一或多个气体至外壳202中。进气口208可被以适合于提供所需工艺气流至外壳202的任何方式配置。可在两个基板载体之间提供气体注入以在两个基板载体之间的反应区域中包含工艺气体,和/或在基板载体与模块壁之间包含净化气体。
例如,参看图4,在一些实施方式中,进气口208可包含气体分配板402,所述气体分配板402具有多个气体孔口(gas orifice)410。气体孔口410可被配置以提供所需的工艺气体流到外壳202中。例如,在一些实施方式中,气体孔口410可包含多个内气孔408和多个外气缝406,诸如图4中所示。在所述实施方式中,内气孔408可提供工艺气体的高速喷射流至外壳202的中心区域以促进工艺。在一些实施方式中,外气缝406可在布置于基板载体中的基板上提供工艺气体的较低速度的层流(laminar flow)。
返回参看图2,在一些实施方式中,模块102D可包含排气装置221,所述排气装置221耦接至与进气口208相对的外壳202的一部分(例如,底部204),以有助于经由通道233从外壳202去除气体,所述通道233在外壳202的底部204中形成。
参看图3,在一些实施方式中,模块102D可包括一或多个加热灯(图示的两个加热灯302、304),所述加热灯耦接到外壳202的侧面306、308。加热灯302、304经由窗214提供辐射热至外壳202中。加热灯302、304可以是适合于提供足够辐射热至外壳中的任何类型的加热灯,以在模块102D之内执行工艺的所需部分。例如,在一些实施方式中,加热灯302、304可以是能够提供波长为约0.9微米的辐射热的线性灯或区域线性灯,或在一些实施方式中,所述波长为约2微米。用于各种模块中的灯的波长可基于所需应用而选择。例如,波长可被选择以提供所需灯丝温度。低波长的灯泡价格较低且使用较少功率,且可用于预热。较长波长的灯泡提供高功率以有助于例如用于沉积工艺的较高温度。
在一些实施方式中,可在一或多个区域中提供红外线(Infrared;IR)灯,以提供热能至基板载体且最终提供至基板。无需沉积的腔室部分,诸如窗,可由不会吸收红外线光能量和变热的材料制成。这样的热管理保持沉积实质上包含至所需区域。例如在模块侧面自上而下的水平带中的红外灯的一或多个区域,有助于控制垂直温度梯度以补偿耗尽效应(depletion effect)或者沉积或其他处理的其他垂直非均匀性。在一些实施方式中,温度也可被随着时间以及在区域之间调节。除如上关于图4所述的气体喷射调节之外,或与所述气体喷射调节相结合,此类型的颗粒温度控制可有助于控制基板自上而下以及从侧向边缘至边缘的基板处理结果(例如,深度和/或掺杂剂浓度的均匀性或沉积膜的厚度)。
图5图示根据本文所述的本实用新型的实施方式的基板支撑载体502的至少一个示例性实施方式的截面示意侧视图。基板支撑载体502可支撑基板,和携带基板通过索引内联基板处理工具100或携带基板至群集基板处理工具。在一些实施方式中,基板支撑载体502可通常包括基座520和一对相对的基板支撑板504、506。一或多个基板501可被布置在每个基板支撑板504、506上以用于处理。基座520包括支撑特征部件,所述支撑特征部件将第一基板支撑板和第二基板支撑板以距彼此约0度和180度之间的角度支撑和定位,如将在下文中进一步详述。
在一些实施方式中,基板支撑板504、506被固定在基板支撑载体502上,且基板支撑板504、506可被相对于彼此保持成一角度,其中基板彼此面对且在所述基板之间界定反应区560。例如,在一些实施方式中,基板支撑板504、506在基板处理期间被保持成距垂线约2度和10度之间(即,距彼此约4度至约20度之间)的角度514。在基板的装载和卸载期间,基板支撑板504、506也可被保持成距垂线约45度和90度之间的(即,距彼此约90度和180度之间的)角度514。在其他实施方式中,基板支撑板504、506被固定在基板支撑载体502上且保持彼此平行(即,距彼此和距垂线0度的角度)。
在一些实施方式中,基座520上的支撑特征部件可包括形成在基座520中的第一凹槽522a和第二凹槽522b,以允许基板支撑板504、506在第一凹槽522a和第二凹槽522b之内转动,以将基板支撑板504、506保持在用于处理或者装载/卸载基板501的所需位置。基板支撑板504、506的底部512可为圆形或以有助于在第一凹槽522a和第二凹槽522b之内的转动的方式形成。基板支撑板504、506可借助于定位臂或致动器(图示于图6中且在下文中论述)上升或降低至各种位置以形成用于处理或装载/卸载的所需角度。在一些实施方式中,定位臂可以是基板支撑载体502的一部分或者装载模块104或卸载模块106的一部分。在一些实施方式中,定位楔540可被布置在每一端且在基板支撑板504、506之间,以将板以所需角度固定/紧固。当基板支撑板504、506处于闭合位置时,定位楔540可配合到槽(未图示)中,所述槽沿着基板支撑板504、506的每一端延伸且将基板支撑板504、506以所需角度紧固。
基座520可由适合于在处理期间支撑基板支撑板504、506的任何材料制成,所述材料例如诸如石墨。在一些实施方式中,为了温度管理,基座520由隔热(insulating)材料制成,且基座520可以是透明或不透明的石英或者可以是透明和不透明的石英的组合。具体地说,如果基座520过冷,那么基座520可能影响基板支撑板504、506的温度,以使得基板支撑板504、506的温度均匀性受到从支撑板504、506到基座520的辐射热损失的影响(即,如果在支撑板504、506附近存在冷表面,那么需要更多的能量用来在支撑板504、506的边缘获得均匀温度)。此外,如果基座520过冷,那么基板处理副产物的凝聚物可能形成在基座520上,从而致使蚀刻清洁工艺不太有效。过热的基座520可导致密封损坏、金属污染问题和部件损坏。基座520的温度可凭借选择具有特定热特性的材料或凭借利用厚度和材料选择调整导热性来得到控制。
排气通道528被布置在基座520的底部中。开口524被从基座520的顶表面穿过基座520布置,而排气口526是穿过基座520的底表面形成。开口524和排气口526可流体地耦接到通道528以形成路径,所述路径用于一或多个气体从反应区560流动通过基座520至排气通道528和排气口526。例如,当基板支撑载体502被布置在诸如如上所述的模块102D之类的模块中时,开口524和通道528促进气体从进气口(例如,如上所述的进气口208)到模块的排气装置(例如,如上所述的模块102D的排气装置221)的流动。
基板支撑板504、506可由适合于在处理期间支撑基板501的任何材料制成。例如,在一些实施方式中,基板支撑板504、506可由石墨制成。在所述实施方式中,石墨可被例如涂有碳化硅(SiC)以提供对退化的抵抗力和/或最小化基板污染。
相对的基板支撑板504、506包含各自的内部支撑表面510,所述内部支撑表面510从基座520向上和向外延伸。因此,当各基板501被布置在基板支撑板504、506上时,每个基板501的顶表面彼此面对。在处理期间将各基板501朝向彼此面对有利地在基板之间(例如,在基板支撑板504、506之间的反应区560中)产生辐射腔,所述辐射腔向这两个基板支撑表面510提供相等且对称的热量,从而提升在所有基板501之间的工艺均匀性。在一些实施方式中,每个基板501可被布置在一或多个基板凹槽508中,所述凹槽形成在基板支撑板504、506的内表面510中。
在一些实施方式中,在处理期间,工艺气体被提供至基板支撑板504、506之间的反应区560,同时接近于基板支撑板504、506的背面530、532布置的热源(例如,如上所述的加热灯302、304)提供热量至基板501。与在热源和基板支撑件之间提供工艺气体的常规处理系统相比,提供工艺气体至基板支撑板504、506之间的反应区560有利地减少了工艺气体对模块的内部部件的暴露,从而降低了模块之内的冷点(例如,模块的壁、窗或类似物)上的材料沉积。此外,发明人已观察到,凭借经由基板支撑板504、506的背面530、532加热基板501,模块之内的任何杂质将沉积在基板支撑板504、506的背面530、532上,而不沉积在基板501上,从而有利地允许在基板501的顶上的具有高纯度和低颗粒数的材料沉积。
在索引内联基板处理工具100的操作中,基板支撑载体502在装载模块104中开始。基板支撑板504、506可被降低/打开以便于基板501的装载。第一组基板501被布置在基板支撑板504、506上。基板支撑板504、506被升高/闭合,且随后基板支撑载体502被移动到第一模块(例如,第一模块102A)中。当存在阻挡物时,在第一模块的第一侧面和/或第二侧面上的阻挡物(例如,阻挡物118或阻挡物219)可被闭合或打开以便于隔离第一模块。随后可对第一组基板执行工艺的第一部分(例如,沉积工艺的净化步骤)。在工艺的第一部分完成之后,具有布置在第二基板载体中的第二组基板的第二基板载体被提供至第一模块。随着第二基板载体被提供至第一模块,第二基板载体将第一载体推动至第二模块(例如,第二模块102B)。随后,对第一模块中的第二组基板执行工艺的第一部分,同时对第二模块中的第一组基板执行工艺的第二部分。重复随后基板载体的添加以将每一基板载体提供至固定位置(即,在所需模块之内),从而提供基板载体的机械索引(mechanicalindexing)。当工艺完成时,基板载体可借助于卸载模块(例如,卸载模块106)被从索引内联基板处理工具100去除。
图6A和图6B图示根据本实用新型的一些实施方式的处于打开/降低位置(图6A)和处于闭合/上升位置(图6B)的装载模块104中的基板支撑载体502的等角图。尽管关于图6A和图6B描述为装载模块104,也可类似地配置卸载模块106。基板支撑载体502可凭借在轨道608上滑动/滚动而移动到装载模块104中。装载模块104可包括顶板604和底板606。支撑杆614可支撑顶板604和底板606。随着基板支撑载体502在卸载模块104中滑动就位,楔锁定销(wedge locking pin)612可被啮合以紧固楔540且定位臂620可被移动就位以支撑基板支撑板504、506。布置在销孔610中的导向销609可被去除以允许基板支撑板504、506能被打开。在一些实施方式中,导向销609可以是气动的。
在一些实施方式中,定位臂620可包括端垫(end pad)622,所述端垫622啮合基板支撑板504、506的背面530、532。在一些实施方式中,端垫622可由非金属材料制成以降低基板载体污染的风险,所述材料诸如例如是石英或碳化硅(SiC)。定位臂620可被气动地、被电动机、人工地或用其他致动手段致动。在一些实施方式中,定位臂是装载模块104或卸载模块106的一部分。在其他实施方式中,定位臂620可以是基板支撑载体502的一部分,且定位臂620可被可转动地耦接到基座520。
定位臂620可以以有助于装载/卸载所需的任何角度打开基板支撑板504、506。例如,在一些实施方式中,定位臂620可打开基板支撑板504、506以使得所述基板支撑板定位于距垂线约45度至90度的角度处(距彼此约90度至180度)。虽然处于如图6A中所示的打开位置,但是基板501可经由如图7中所示和在下文中详细描述的基板运送机械手被装载到基板支撑板504、506上。在基板501被装载到基板支撑板504、506上之后,定位臂620随后将基板支撑板504、506闭合至闭合位置以便处理。在一些实施方式中,定位臂620可闭合基板支撑板504、506至预定角度。在其他实施方式中,定位臂620可闭合基板支撑板504、506,直到所述基板支撑板接触楔540为止。
一旦处于如图6B中所示的闭合位置,导向销609可被致动和布置在导向销孔610中以紧固基板支撑板504、506,且闭合位置定位臂620可随后被致动,因为所述定位臂从基板支撑板504、506的背面530、532脱离。楔锁定销612可随后被释放,或以其他方式被致动,以使得所述楔锁定销无障碍地(be clear to)允许基板支撑载体502的移动。基板支撑载体502可随后被移动到处理模块102A至102G中。
在已完成所有所需的基板处理之后,基板支撑载体502被移动到卸载模块106中。基板501随后可被以如上文关于图6A和图6B所述的类似方式从基板支撑载体502去除。
图7是根据本实用新型的一些实施方式的具有用于在基板支撑板上装载/卸载基板的终端受动器704的基板运送机械手702的示意顶视图。在一些实施方式中,基板运送机械手702可以是多轴机械臂,例如6轴机械手。基板运送机械手702可包括机械化电动基座(motorized base)706和关节臂(articulated arm)708,所述关节臂708具有终端受动器704耦接到关节臂708的端部的终端受动器704。终端受动器704可包括一或多个基板保持装置710。在一些实施方式中,终端受动器704可以是伯努利夹持器、净化(scavenged)伯努利夹持器、视觉系统(vision system)或其他适当夹持装置之一。在其他实施方式中,终端受动器704可以是由非污染材料制成的基于空气轴承(air bearing)的终端受动器,所述非污染材料诸如例如是石英或TeflonTM(特氟龙)涂层。
在一些实施方式中,终端受动器704可被配置以从基板支撑板504、506装载和卸载与可由基板支撑板504、506所保持的基板501一样多的基板。在其他实施方式中,终端受动器704可被配置以每次夹持一排基板501或单个基板501。
虽然上文是针对本实用新型的实施方式,但是可在不背离本实用新型的基本范围的情况下设计本实用新型的其他和进一步实施方式。
Claims (20)
1.一种基板支撑载体,其特征是所述基板支撑载体包含:
第一基板支撑板;
第二基板支撑板;和
基座,所述基座具有支撑特征部件,所述支撑特征部件将所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板可移动地定位(a)在装载/卸载位置以装载或卸载基板,和将所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板定位(b)在基板处理位置。
2.如权利要求1所述的基板支撑载体,其特征是所述支撑特征部件将所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板以距彼此约0°至180°的角度可移动地定位。
3.如权利要求1所述的基板支撑载体,其特征是所述支撑特征部件在基板处理期间将所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板以距彼此约4°至约20°的角度定位。
4.如权利要求1所述的基板支撑载体,其特征是所述支撑特征部件在基板的装载和卸载期间将所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板以距彼此约90°至约180°的角度定位。
5.如权利要求1至4中任一项所述的基板支撑载体,其特征是所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板从所述基座向上延伸,且被配置以当一或多个基板被布置在所述基板支撑板上时支撑所述基板。
6.如权利要求5所述的基板支撑载体,其特征是所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板各自具有用于支撑一或多个基板的内表面,且其中所述第一和第二基板支撑板的所述内表面彼此相对。
7.如权利要求6所述的基板支撑载体,其特征是所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板各自包括一或多个基板凹槽,所述基板凹槽被布置在所述第一和第二基板支撑板的所述内表面上。
8.如权利要求1至4中任一项所述的基板支撑载体,其特征是所述基座的所述支撑特征部件包括:
第一凹槽,所述第一凹槽布置在所述基座的上表面上,所述第一凹槽可转动地支撑所述第一基板支撑板的底部;和
第二凹槽,所述第二凹槽布置在所述基座的所述上表面上,所述第二凹槽可转动地支撑所述第二基板支撑板的底部。
9.如权利要求8所述的基板支撑载体,其特征是所述基板支撑载体进一步包含:
第一定位臂,所述第一定位臂将所述第一基板支撑板以距垂直于所述基座的轴线约0°至90°的角度定位;和
第二定位臂,所述第二定位臂将所述第二基板支撑板以距垂直于所述基座的轴线约0°至90°的角度定位。
10.如权利要求9所述的基板支撑载体,其特征是所述第一定位臂和所述第二定位臂被气动致动或被电动机致动。
11.如权利要求1至4中任一项所述的基板支撑载体,其特征是所述支撑特征部件是至少一个铰链支撑件,所述铰链支撑件可转动地支撑所述第一和第二基板支撑板的底部。
12.一种用于处理基板的系统,其特征是所述系统包含:
载体,所述载体用于在基板处理工具中支撑一或多个基板,所述载体包含:
第一基板支撑板;
第二基板支撑板;和
基座,所述基座具有支撑特征部件,所述支撑特征部件将所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板可移动地定位(a)在装载/卸载位置以装载或卸载基板,和将所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板定位(b)在基板处理位置;和
放置装置,所述放置装置用于将基板放置在所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板上。
13.如权利要求12所述的系统,其特征是所述支撑特征部件将所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板以距彼此约0°至180°的角度可移动地定位。
14.如权利要求12所述的系统,其特征是所述支撑特征部件在基板处理期间将所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板以距彼此约4°至约20°的角度紧固。
15.如权利要求12所述的系统,其特征是所述支撑特征部件在由所述放置装置装载和卸载基板期间将所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板以距彼此约90°至约180°的角度紧固。
16.如权利要求12所述的系统,其特征是所述放置装置被配置以往返于所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板装载和卸载一或多个基板,同时所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板以距彼此约4°至约20°的角度被紧固。
17.如权利要求12至16中任一项所述的系统,其特征是所述放置装置是多轴机械手装置,所述多轴机械手装置包括每次夹持一或多个基板的终端受动器。
18.如权利要求17所述的系统,其特征是所述终端受动器是以下各项之一:伯努利夹持器、净化伯努利夹持器、基于空气轴承的终端受动器或使用真空夹持或边缘夹持之一的视觉系统。
19.如权利要求12至16中任一项所述的系统,其特征是所述第一基板支撑板和所述第二基板支撑板从所述基座向上延伸,且被配置以当一或多个基板被布置在所述基板支撑板上时支撑所述基板。
20.如权利要求12至16中任一项所述的系统,其特征是所述基座包括工艺气体排气通道。
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